Systém CPS zpřesní běžné GPS na centimetry!

Současné GPS půjde zpřesnit v řádu centimetrů. Nebudou potřeba speciální antény, nová technologie je především o efektivní práci s daty z pohybových senzorů.
Systém CPS zpřesní běžné GPS na centimetry!

GPS je dnes samozřejmou součástí všech chytrých mobilních zařízení a vlastně už si jen těžko dokážeme představit moderní život právě bez této technologie. Pokud se chcete dozvědět, jak přesně GPS funguje, jaký byl vývoj a konkurence, podívejte na náš starší článek.

Vědci ale nyní přišli s novinkou v podobě CPS, která dokáže výrazně zlepšit možnosti GPS, jež má v běžných zařízeních přesnost jednotky metrů, což přestává pomalu stačit a s nástupem pokročilejších technologií bude nutné získat mnohem přesnější data o poloze.

CPS: GPS s přesností na centimetry

Systém GPS už lze v současnosti využívat i s centimetrovou přesností (RTK), vyžaduje to ale drahá zařízení a velké antény s velkou spotřebou, což není moc vhodné pro malá mobilní zařízení, která nosíme v kapse.

Vědci pod vedením profesora Jay Farella ale přišli na způsob, jak i se současným „nepřesným“ GPS dosáhnout vyšší přesnosti bez nutnosti náročných výpočetních operací. Diferenciální GPS neboli DGPS dříve řešená pomocí specializovaných vysílačů (CORS, EGRS) by měla být dle předpokladů všudypřítomná s nástupem moderních sítí jako je 4G, Wi-Fi a dalších, ale sama o sobě neumožní dosáhnout přesnosti lepší než metr.

Vše lze ale chytře vyřešit softwarovou cestou, která využívá dat ze senzorů v daném zařízení – gyroskopy a akcelerometry. Tento proces není žádnou novinkou, ale provést všechny výpočty a korekce bylo extrémně náročné na výpočetní výkon. A to u mobilních zařízení znamená vytížení čipů, vysokou spotřebu a tedy i rychlé vybití baterie.

Efektivní zpracování polohy v rámci CPS (Common Position Shift) s využitím dat z akcelerometru a gyroskopu lze dosáhnout přesnosti polohy na centimetry, byť hlavně při pohybu.

Až 600× snazší výpočet

Výpočetní náročnost se podařilo výrazně zjednodušit, teoreticky jde o 104 nižší náročnost, v rámci testovacího měření se podařilo dosáhnout na 600násobek s tím, že lze očekávat další možnosti zlepšení. Na testovacím desktopovém počítači s procesorem Intel Core 2 Q9400 se jednalo o rozdíl 0,25 ms (CPS) vs. 150 ms s klasickou metodou MILS.

Klepněte pro větší obrázek
Ukázka pohybu a dostupnosti satelitů. S přesnými daty z interních senzorů mobilního zařízení to ale nemusí být problém

Zatímco snímková frekvence GPS byla při testech 1 Hz, systém senzorů v mobilním telefonu jako je akcelerometr nebo gyroskop je schopný dodávat data o změně rychlostí i 200 Hz. V případě upravených senzorů například u brýlí pro virtuální realitu jsou tyto čipy nastavené i na více než 1 000 Hz.

A díky dodatečným velmi přesným informacím o změně polohy zařízení v prostoru lze nakonec velmi přesně spočítat i celkovou informaci o poloze na jednotky centimetrů, aniž by k tomu byl nutný speciální hardware nebo nový druh GPS.

Důležité pro samořízené automobily i virtuální nebo rozšířenou realitu

S centimetrovou přesností, která by byla dostupná v běžných mobilních zařízení, samozřejmě přichází řada novinek. Například v případě samořízených automobilů bude možné rozlišit velmi přesně, v jakém pruhu se automobil nachází, aniž by bylo nutné mít a zpracovávat obrazová data.

Klepněte pro větší obrázek

Taková přesnost bude možná trochu komplikace například pro geocaching, který bude o dost jednodušší. Přesná poloha je důležitá i pro nové formy interakce s okolím jako je rozšířená realita nebo dokonce virtuální realita. Asi nelze očekávat, že rychlost aktualizace polohy bude stejně dobrá, jako když se jedná o laserové senzory ve stejné místnosti, kde jsou brýle nebo dané zařízení, ale určitě to posune hranice toho, jak bude možné interagovat s okolní realitou bez nutnosti složitě rozpoznávat obraz. S přesnou polohou lze totiž i velmi přesně změřit například úhel pohledu třeba nějaké budoucí formy chytrých brýlí či dokonce chytrých čoček.

Centimetrová přesnost měření polohy je důležitá i pro nastupující trend dronů a jejich využití pro dovážku zboží až do domu, stejně tak pro další druhy robotů, které se musí pohybovat v okolní realitě.

Pokud půjde tento systém napasovat například na nový typ GPS s mnohem přesnějším systémem hodin, který už sám o sobě poskytuje mnohem přesnější data o poloze, lze si představit i možnost rozlišení v rámci milimetrů. Otázka zní, na co všechno by bylo možné využít i takovou přesnost a jaké různé revoluce to může do budoucna způsobit.

Podrobné informace o CPS naleznete v oficiálním materiálu.

Diskuze (5) Další článek: Týden mobilně 321: Tablet se dvěma překvápky

Témata článku: Technologie, Pro řidiče, GPS, Systém, Centimetr, Řada novinek, Nový druh, Nastupující trend, Běžný mobil, Oficiální materiál, System, Speciální hardware, Přesná poloha


Určitě si přečtěte

RECENZE: Sony Xperia XZ3 — Japonci jsou zpátky v extralize

RECENZE: Sony Xperia XZ3 — Japonci jsou zpátky v extralize

** Sony výrazně zmodernizovalo vlajkový model ** OLED displej patří mezi nejlepší na trhu ** Opět se zlepšil i fotoaparát

Jan Láska | 102

RECENZE: Xiaomi Mi A2 — průbojnější pokračovatel rodu

RECENZE: Xiaomi Mi A2 — průbojnější pokračovatel rodu

** Displej 18 : 9 jde udělat bez výřezu, hurá! ** Zapomeňte na paměťovou kartu a jack ** Čistý Android One je hodně svižný

Ondrej Papánek | 49

Vybrali jsme 11 smartphonů s nejvýhodnějším poměrem ceny a výkonu

Vybrali jsme 11 smartphonů s nejvýhodnějším poměrem ceny a výkonu

** Hledáme smartphone, který nestojí jmění, ale přitom je kvalitní ** Podle hlediska ceny a výkonu jsme vybrali 11 nejvýhodnějších modelů ** Připravte si šest až čtrnáct tisíc korun

Jan Láska | 59

Jak správně dobíjet baterie současných mobilů? Pozor na zastaralé návyky

Jak správně dobíjet baterie současných mobilů? Pozor na zastaralé návyky

Baterie v mobilních zařízeních se vyvíjejí, i když možná ne tak rychle jako některé jiné komponenty. Přesto už s dnešními články není žádoucí pracovat jako kdysi s NiCd bateriemi.

Jan Láska | 120

RECENZE: Honor 8X — obr téměř bez chyb

RECENZE: Honor 8X — obr téměř bez chyb

** 6,5" displej nemusí nezbytně znamenat nepoužitelně velkou plácačku ** Výbava nezklame, až na zastaralý microUSB konektor ** Zásadní inovace nečekejte, ale ve střední třídě to (zatím) nevadí

Martin Herodek | 60

RECENZE: Huawei Nova 3i — když se po hvězdě zrodí i hvězdička

RECENZE: Huawei Nova 3i — když se po hvězdě zrodí i hvězdička

** Levnější odvozenina od Huawei Nova 3 má jen málo ústupků ** Zařadila se však do plného rybníka konkurence, včetně té vlastní ** Doufejme, že jí to nesrazí vaz, jedná se o povedený smartphone

Jakub Vrbacký | 31

RECENZE: Huawei Mate 20 Pro — génius s hromadou technologií, které si zamilujete

RECENZE: Huawei Mate 20 Pro — génius s hromadou technologií, které si zamilujete

** Huawei vyrobilo nejinovativnější smartphone současnosti ** Obsahuje čtečku v displeji a podporuje zcela nový typ paměťovek ** Prvotřídní displej, foťák Leica a dlouhá výdrž jsou největší přednosti

Jan Láska | 69

Ani Samsung, ani Huawei. První skládací telefon na světě představila bezejmenná čínská firma

Ani Samsung, ani Huawei. První skládací telefon na světě představila bezejmenná čínská firma

** Rok 2019 má být rokem skládacích hybridů, Nová éra však načala trochu s předstihem ** Royole FlexPai je první skládací hybrid na světě, ale počítejte hned s několika kompromisy ** Tím hlavním je velká tloušťka zařízení při jeho složení...

Martin Chroust | 33